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Le tournage : exercices corrigés pour le Bac pro TRPM

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

Le tournage est un usinage par enlèvement de matière, comme le fraisage et l'électroérosion. ¹
En tournage, l'outil n'a qu'une seule arête tranchante ; en fraisage, il en a plusieurs. ³
On tourne à l'extérieur comme à l'intérieur, avec la pièce tenue dans un mandrin. ³
Le mandrin à 3 mors existe en mors durs et en mors doux, et on peut aussi monter la pièce en montage mixte. ²
Pour tous les calculs : Vc = π × D × N / 1000, avec D en mm, N en tr/min et Vc en m/min.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices te font travailler le tournage tel qu'il se présente en atelier : choisir un montage, régler une machine, prévoir le nombre de passes et estimer un temps d'usinage. Ils sont classés du plus simple au plus complet. Prends une calculatrice, une feuille et un crayon, puis cherche d'abord seul avant d'ouvrir les indices.

Les exercices

Exercice 1 Calculer une vitesse de coupe

★☆☆Environ 5 min

Tu tournes une barre de diamètre $D = 60$ mm. La broche du tour tourne à $N = 800$ tr/min.

Calcule la vitesse de coupe $V_c$ en m/min, arrondie au dixième.

Indice 1

Écris la formule de $V_c$ avec les lettres avant de remplacer.

Indice 2

Le diamètre est déjà en millimètres : garde le facteur 1000 au dénominateur.

Voir la correction pas à pas

On écrit la formule : $V_c = \dfrac{\pi \times D \times N}{1000}$ .
On remplace : $V_c = \dfrac{\pi \times 60 \times 800}{1000}$ .
On calcule le numérateur : $60 \times 800 = 48\,000$ , donc $V_c = 48\pi$ .
On obtient $V_c \approx 150{,}8$ m/min.

La vitesse de coupe est d'environ 150,8 m/min. Elle dépend à la fois du diamètre et de la fréquence de rotation : à même $N$ , une pièce plus grosse a une vitesse de coupe plus élevée.

Exercice 2 Trouver la fréquence de rotation à afficher

★☆☆Environ 6 min

La fiche de fabrication impose $V_c = 120$ m/min pour une pièce de diamètre $D = 40$ mm.

Calcule la fréquence de rotation $N$ à régler, en tr/min, arrondie à l'unité.

Indice 1

Isole $N$ dans la formule de $V_c$ .

Indice 2

Multiplie $V_c$ par 1000 avant de diviser par $\pi \times D$ .

Voir la correction pas à pas

On part de $V_c = \dfrac{\pi D N}{1000}$ .
On isole $N$ : $N = \dfrac{1000 \times V_c}{\pi \times D}$ .
On remplace : $N = \dfrac{1000 \times 120}{\pi \times 40} = \dfrac{120\,000}{125{,}66}$ .
On obtient $N \approx 955$ tr/min.

Tu règles la broche autour de 955 tr/min. Sur un tour conventionnel, tu choisis la vitesse disponible la plus proche de cette valeur.

Exercice 3 Diamètre après une passe

★☆☆Environ 4 min

Une barre de diamètre 50 mm est chariotée en une seule passe de profondeur $a_p = 2{,}5$ mm.

Quel est le diamètre obtenu, en mm ?

Indice 1

La passe enlève de la matière tout autour de la pièce, donc des deux côtés du diamètre.

Voir la correction pas à pas

La profondeur de passe se mesure sur le rayon.
Le diamètre diminue donc de $2 \times 2{,}5 = 5$ mm.
Le nouveau diamètre est $50 - 5 = 45$ mm.

La pièce mesure maintenant 45 mm de diamètre. Garde le réflexe : une passe de $a_p$ en rayon retire $2a_p$ en diamètre.

Exercice 4 Nombre de passes d'ébauche

★★☆Environ 8 min

Une pièce de diamètre 60 mm doit être amenée à 52 mm. Il faut garder 0,5 mm de matière sur le rayon pour la finition. L'outil d'ébauche ne doit pas dépasser $a_p = 1{,}5$ mm par passe.

Combien de passes d'ébauche faut-il au minimum ?

Indice 1

Calcule d'abord la matière totale à enlever sur le rayon.

Indice 2

Retire la réserve de finition, puis divise par la passe maximale et arrondis à l'entier supérieur.

Voir la correction pas à pas

Matière à enlever sur le rayon : $\dfrac{60 - 52}{2} = 4$ mm.
On retire la réserve de finition : $4 - 0{,}5 = 3{,}5$ mm à enlever en ébauche.
On divise par la passe maximale : $\dfrac{3{,}5}{1{,}5} \approx 2{,}33$ .
On arrondit à l'entier supérieur, car une passe incomplète reste une passe : 3 passes.

Il faut 3 passes d'ébauche, puis une passe de finition. Deux passes ne suffiraient pas, car elles n'enlèveraient que 3 mm sur les 3,5 mm prévus.

Exercice 5 Temps d'usinage d'une passe de chariotage

★★☆Environ 8 min

Une passe de chariotage parcourt $L = 150$ mm (approche et dégagement compris). L'avance est $f = 0{,}25$ mm/tr et la broche tourne à $N = 500$ tr/min.

Calcule le temps de la passe en minutes.

Indice 1

Calcule d'abord la vitesse d'avance $f \times N$ en mm/min.

Indice 2

Divise ensuite la longueur par cette vitesse.

Voir la correction pas à pas

Vitesse d'avance : $f \times N = 0{,}25 \times 500 = 125$ mm/min.
Temps : $T = \dfrac{L}{f \times N} = \dfrac{150}{125}$ .
On obtient $T = 1{,}2$ min, soit 1 min 12 s.

La passe dure 1,2 minute. Pour un lot de pièces, ce temps multiplié par le nombre de passes et de pièces sert à estimer le coût d'une série.

Exercice 6 Vitesse d'avance en filetage

★★☆Environ 6 min

Tu réalises un filetage de pas 1,5 mm sur un tour. Pour un filetage, l'avance par tour est égale au pas. La broche tourne à 200 tr/min.

Quelle est la vitesse d'avance du chariot, en mm/min ?

Indice 1

Avance par tour = pas.

Indice 2

Vitesse d'avance = avance par tour × fréquence de rotation.

Voir la correction pas à pas

L'avance par tour vaut $f = 1{,}5$ mm/tr.
La vitesse d'avance est $f \times N = 1{,}5 \times 200$ .
On obtient 300 mm/min.

Le chariot avance de 300 mm/min. Si la broche et le chariot ne restent pas synchronisés, le filet sera faux : c'est la vis-mère du tour qui assure ce lien. Selon le pas, le filetage est dit débrayable ou non débrayable. ²

Exercice 7 Choisir le bon montage de la pièce

★★☆Environ 10 min

Le programme de formation du tourneur cite le travail en mandrin 3 mors durs, en mors doux et en montage mixte. ²

Pour chacune des deux situations, indique le montage le plus adapté et justifie en une ou deux phrases :

Tu reprends une pièce déjà usinée dont la surface fine ne doit pas être marquée.
Tu dégrossis une barre brute dont la surface est irrégulière.

Indice 1

Un mors dur est en acier trempé et marque la surface ; un mors doux peut être usiné au diamètre de la pièce.

Indice 2

Pense à l'état de surface de la zone serrée.

Voir la correction pas à pas

Situation 1 : on choisit les mors doux, usinés au diamètre de la pièce, qui la serrent sans marquer sa surface déjà finie.
Situation 2 : on choisit les mors durs, robustes, adaptés à une surface brute que l'on usine ensuite.
On vérifie dans les deux cas que la pièce dépasse assez du mandrin pour que l'outil passe sans toucher les mors.

Le choix dépend de l'état de la surface serrée : mors durs pour le brut, mors doux pour une surface à protéger. Le montage mixte combine plusieurs moyens de maintien, par exemple un mandrin et un appui en bout de pièce.

Exercice 8 Cycle complet : vitesse puis temps

★★★Environ 12 min

Tu chariotes une pièce de diamètre $D = 80$ mm sur une longueur $L = 200$ mm (approche comprise). Le catalogue de l'outil donne $V_c = 100$ m/min et l'avance est $f = 0{,}3$ mm/tr.

Calcule le temps d'une passe en minutes, arrondi au centième. On utilise la fréquence de rotation théorique, sans l'arrondir.

Indice 1

Commence par $N$ à partir de $V_c$ et $D$ .

Indice 2

Utilise ensuite $T = L / (f \times N)$ sans arrondir $N$ .

Voir la correction pas à pas

Fréquence de rotation : $N = \dfrac{1000 \times 100}{\pi \times 80} \approx 397{,}9$ tr/min.
Vitesse d'avance : $f \times N = 0{,}3 \times 397{,}9 \approx 119{,}4$ mm/min.
Temps : $T = \dfrac{200}{119{,}4} \approx 1{,}68$ min.
Soit environ 1 min 41 s.

Une passe dure environ 1,68 minute. En arrondissant $N$ à 400 tr/min, on trouverait 1,67 min : l'écart est faible, mais garde les valeurs exactes jusqu'au résultat final.

Les questions qu'on se pose

Pourquoi la profondeur de passe fait-elle varier le diamètre du double ?

L'outil avance en direction de l'axe de la pièce et enlève une couche d'épaisseur $a_p$ sur le rayon. Comme le diamètre vaut deux rayons, il diminue de $2 \times a_p$ . Une passe de 1 mm réduit donc le diamètre de 2 mm.

Quelle différence entre le tournage et le fraisage ?

Dans les deux cas, on enlève de la matière. ¹ La différence tient à l'outil : en tournage il n'a qu'une seule arête tranchante, en fraisage il en comporte plusieurs. ³ En tournage, c'est en général la pièce qui tourne, alors qu'en fraisage c'est l'outil.

Faut-il toujours viser exactement la fréquence de rotation calculée ?

Non. Sur un tour conventionnel, la boîte de vitesses propose des valeurs fixes : tu prends la plus proche. Sur une machine à commande numérique, tu peux entrer la valeur calculée. Dans tous les cas, vérifie que la vitesse de coupe obtenue reste dans la plage conseillée pour l'outil.

Sources

Ressources usinage par enlèvement de matière, eduscol.education.fr. Consulté le 9 novembre 2026.
Tourneur en réalisation de pièces mécaniques, Ministère de la Défense (defense.gouv.fr). Consulté le 9 novembre 2026.
Les usinages (chapitre 2) — Université de Lille, Université de Lille. Consulté le 9 novembre 2026.
Tournage (audiovisuel), Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.

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Comment utiliser ces exercices

Les exercices

Exercice 1 Calculer une vitesse de coupe

Exercice 2 Trouver la fréquence de rotation à afficher

Exercice 3 Diamètre après une passe

Exercice 4 Nombre de passes d'ébauche

Exercice 5 Temps d'usinage d'une passe de chariotage

Exercice 6 Vitesse d'avance en filetage

Exercice 7 Choisir le bon montage de la pièce

Exercice 8 Cycle complet : vitesse puis temps

Les questions qu'on se pose

Sources

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